芒果果实发育期不同灌溉水量对果实生长及品质的影响_魏军亚.pdf

92中国果树，2023（2）：92-96本文于 2022-09-01 收到。*海南省高等学校科学研究项目（Hnky2020ZD-3）；海南省重点研发项目（ZDYF2022XDNY196）。魏军亚 E-mail：J；刘德兵为通信作者，E-mail：。DOI：10.16626/ki.issn1000-8047.2023.02.017芒果果实发育期不同灌溉水量对果实生长及品质的影响*魏军亚1，刘国银2，刘德兵2（1 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所，海南儋州 571737）（2 海南大学）摘要为研究芒果果实发育期不同灌溉水量对果实生长和品质的影响，以贵妃芒为试材，测定果实发育时期不同土壤灌溉水量处理的果实横径、纵径、单果重、果实含水量及果实可溶性固形物、可溶性糖、淀粉、可滴定酸、维生素 C 含量等相关指标的变化。结果表明，不同土壤灌溉水量不仅影响果实大小和果形指数，还影响果实可溶性固形物、可溶性糖、淀粉、可滴定酸、维生素 C 含量等品质指标。综合分析表明，土壤灌溉水量为 65%68%田间持水量更有利于促进芒果果实的生长发育及内在品质的改善。关键词芒果；灌溉水量；果实生长；果实品质中图分类号：S667.7文献标志码：A文章编号：1000-8047(2023)02-0092-05芒果（Mangifera indicaL.）是世界五大水果之一，素有“热带果王”之美誉。我国芒果种植历史悠久，但我国芒果产业发展相对落后，产量不稳定、果实商品率低，国际贸易竞争力不强。芒果果实发育的前 6 周是灌溉最关键的时期，水分缺乏则极不利于果实生长1，此期正值海南省的冬春季，时常干旱少雨甚至大旱，极易导致芒果产量和品质下降，果农须灌溉以确保高产和优质。有关芒果灌溉方面的研究较少，国外研究主要集中在土壤水分的变化对芒果产量及果实品质等的影响2-3，国内研究主要集中在芒果树体水分及土壤水分变化的相关性、土壤水分缺乏对芒果幼苗生理特性的影响等方面4-7，不同灌溉水量对芒果产量和果实品质等的研究虽有报道，但某地灌溉水量为多少千克或为常规灌水量的百分之多少8-9，在实际生产上往往不易借鉴操作。鉴于此，本试验以贵妃芒为试材，在前期水分生理研究数据的基础上，采用节水灌溉自动化系统对果园土壤水分进行实时监控、设定相关阈值并进行自动灌溉，探讨不同土壤灌溉水量对芒果果实生长发育的影响，以期获得可操作性较强的数据以指导实际生产，进而为实现芒果水肥一体化提供理论基础。1材料与方法1.1试验地概况试验在海南省东方市郊芒果基地进行。该地区属热带季风海洋性气候区，旱湿两季分明，日平均日照时数最多达 9.5 h，日照充足，年平均气温 2425，1月平均气温18.4，极端最低气温1.4，7 月平均气温 29，极端最高气温 38.8。降水量偏小，平均年降水量 1 150 mm，沿海地带水量稀少，仅 900 mm 左右。平均年蒸发量达 2 596.8 mm，年蒸发量远大于年降水量。土壤为沙土，土壤理化性质见表 1。表 1土壤理化性质土层深度/cm pH 值 有机质含量/（mg/g）有效磷含量/（mg/kg）速效钾含量/（mg/kg）速效氮含量/（mg/kg）土壤容重/（g/cm3）田间持水量/%0205.8813.4448.2440.009.101.4516.4520405.277.8037.5331.5015.581.5117.011.2试验设计及处理试材为长势均匀一致的 10 年生贵妃芒，砧木为秋芒，行株距为 4.5 m3.5 m。试验采用单因素完全随机设计，设 5 个处理和 1 个对照，各 5 次重复，共 30 株。在果实生长发育期设置 5 个土壤灌溉水量处理，以田间持水量的不同比例表示：A 处理为93魏军亚，刘国银，刘德兵：芒果果实发育期不同灌溉水量对果实生长及品质的影响77%80%田间持水量，B 处理为 73%76%田间持水量，C 处理为 69%72%田间持水量，D 处理为65%68%田间持水量，E 处理为 61%64%田间持水量，对照（CK）为未进行人工灌溉水分管理，各处理使用微喷灌系统灌水，每喷头灌溉面积为 3.14m2。施肥、打药等常规农艺管理措施一致。土壤灌溉水量由土壤水分传感器（可测土壤湿度绝对值）进行测定，水分传感器埋于 30 cm 深度、芒果侧根系集中分布区，离主干 40 cm。喷头离地面 50 cm，当土壤含水量低于设定的下限值时，设备自动微喷灌，当土壤含水量高于设定的上限时，自动停止微喷灌。1.3测定指标每处理每隔 7 d 随机采摘相同方位的芒果 30个，用游标卡尺测量果实纵横径，并计算平均值。沿果实腹缝线两侧上、中、下 3 个部位分别打直径1 cm 的果肉肉柱，深达果核，每重复果肉混合，低温贮藏，尽快测定指标。果实可溶性固形物含量采用国产手持折光仪测定10，可溶性糖含量的测定参照蒽酮试剂法11，维生素 C 含量采用 2,6-二氯酚靛酚滴定法测定10，可滴定酸含量采用酸碱中和反应测定10，淀粉含量采用酸水解法测定10。1.4数据处理与分析采用 Excel 2013 软件进行数据统计分析、制图，用 SAS 9.1.3 软件的 Duncans 检验数据差异显著性。同时将整理后的数据用模糊数学隶属度公式进行定量转换，再将各指标隶属函数值取平均值进行相互比较12。2结果与分析2.1不同土壤灌溉水量对果实生长的影响由图 1 可知，果实横径从坐果期到快速膨大期（处理后 30 d 内）迅速增加，而在果实成熟期（处理后 50 d 后）变化缓慢。不同土壤灌溉水量对芒果果实横径增加的影响从处理后 22 d 开始逐渐显现，CK果实横径小于其他灌溉处理（处理后29 d除外）。这表明灌溉水的缺乏抑制了果实横径的生长。D 处理果实横径显著高于 CK，与 CK 相比，A、B、C、D、E 处理果实横径分别增加 5.9%、13.4%、7.1%、15.6%、13.9%。果实纵径与果实横径的变化趋势相同。果形指数的变化为早期逐渐增大，后期逐渐减小，处理后 57 d 后趋于稳定，不同处理的果形指数最大值出现在不同时间。A 处理果形指数最大值出现在处理后 15 d，B、C、D 处理果形指数最大值出现在处理后 29 d，E 处理果形指数最大值出现在处理后 22 d，CK 果形指数最大值出现在处理后 36 d。1.01.21.41.61.82.01815 22 29 36 43 50 57 64果形指数处理后天数/dA处理B处理C处理D处理E处理CK01020304050601815 22 29 36 43 50 57 64果实横径/mm处理后天数/d0204060801001201815 22 29 36 43 50 57 64果实纵径/mm处理后天数/d图 1不同土壤灌溉水量对果实横径、纵径和果形指数的影响2.2不同土壤灌溉水量对单果重的影响由图 2 可知，果实生长期间单果重的变化为典型的“S”形曲线，所有处理的果实快速生长期均为处理后 2243 d。单果重几乎呈线性增加，然后趋于减缓。采收时不同处理的单果重由大到小顺序为：D 处理E 处理C 处理CKB 处理A 处理。可见，适当灌溉可提高芒果单果重13。2.3不同土壤灌溉水量对果实含水量的影响由图 3 可知，在果实生长发育过程中果实含水量从坐果期到快速膨大期呈现逐渐增加的趋势，在020406080100120140181522293643505764单果重/g处理后天数/dA处理B处理C处理D处理E处理CK图 2不同土壤灌溉水量对单果重的影响处理后 22 d 达到峰值，然后缓慢下降，直至果实成94魏军亚，刘国银，刘德兵：芒果果实发育期不同灌溉水量对果实生长及品质的影响熟。与 CK 相比，A、B 处理果实含水量分别增加0.76%、0.58%，C、D、E 处理果实含水量分别下降0.11%、0.56%、0.15%。因此，适当的灌溉可以提高芒果果实含水量。采收时，A 处理果实含水量最高，D 处理果实含水量最低。808284868890181522293643505764果实含水量/%处理后天数/dA处理B处理C处理D处理E处理CK图 3不同土壤灌溉水量对果实含水量的影响2.4不同土壤灌溉水量对果实可溶性固形物含量的影响由图 4 可知，可溶性固形物含量在果实生长过程中逐渐增加。不同处理间果实可溶性固形物含量的变化趋势相同。处理后 22 d 前，CK 果实可溶性固形物含量低于其他处理，随着果实生长，CK 果实可溶性固形物含量逐渐增加，并超过其他处理。采收时不同处理果实可溶性固形物含量由高到低顺序为：D 处理C 处理E 处理CKB 处理A处理，且 D 处理与其他处理间差异显著。可见，大量不适宜的灌溉会导致芒果果实可溶性固形物含量的降低，适当降低土壤灌溉水量有利于果实干物质的积累。0 2 4 6 8 10 12 181522293643505764可溶性固形物含量/%处理后天数/dA处理B处理C处理D处理E处理CK图 4不同土壤灌溉水量对果实可溶性固形物含量的影响2.5不同土壤灌溉水量对果实可溶性糖含量的影响在芒果果实生长早期阶段，不同处理间果实可溶性糖含量的变化趋势基本相同（图 5），表明不同土壤灌溉水量对芒果果实生长前期的可溶性糖含量影响不大。从处理后 50 d 开始，不同处理果实的可溶性糖含量变化逐渐明显。与 CK 相比，A、B、C、D、E 处理的果实可溶性糖含量分别降低了29.4%、26.1%、21.4%、17.7%、7.1%。因此，灌溉可降低果实可溶性糖含量，灌溉水量越多，果实可溶性糖含量下降越多。0 2 4 6 8 181522293643505764可溶性糖含量/%处理后天数/dA处理B处理C处理D处理E处理CK图 5不同土壤灌溉水量对果实可溶性糖含量的影响2.6不同土壤灌溉水量对果实淀粉含量的影响在果实生长过程中，不同处理果实淀粉含量的变化趋势基本一致（图 6）。处理后 36 d 前各处理的变化幅度较小，果实淀粉含量增加幅度在采收时达到峰值。采收时各处理果实淀粉含量由高到低顺序为：CKA 处理B 处理C 处理E 处理D处理。024681012181522293643505764淀粉含量/%处理后天数/dA处理B处理C处理D处理E处理CK图 6不同土壤灌溉水量对果实淀粉含量的影响2.7不同土壤灌溉水量对果实可滴定酸含量的影响果实中有机酸组分是水果的重要营养成分，也是影响果实品质的重要因素之一。各处理果实可滴定酸含量在果实生长初期呈现上升趋势，均在处理后 29 d 达到峰值，随着果实的生长，可滴定酸含量逐渐降低（图 7），在此前芒果的相关研究中也有类似的结果2,13。采收时不同处理果实可滴定酸含量由高到低顺序为：A 处理B 处理C 处理D 处理E 处理CK。2.8不同土壤灌溉水量对果实维生素 C 含量的影响95魏军亚，刘国银，刘德兵：芒果果实发育期不同灌溉水量对果实生长及品质的影响01020304050181522293643505764可滴定酸含量/%处理后天数/dA处理B处理C处理D处理E处理CK图 7不同土壤灌溉水量对果实可滴定酸含量的影响果实中维生素 C 含量代表果实的营养水平，是衡量果实营养价值的重要指标。在果实生长发育过程中，不同处理间果实维生素 C 含量的变化趋势基本相同（图 8），但不同处理出现峰值的时间不同。与 CK 相比，A、B、C、D、E 处理果实维生素 C 含量分别增加 8.06%、9.18%、11.06%、12.94%、3.79%。因此，适当的土壤灌溉水量可以提高采收时果实维生素 C 含量。2.9不同灌溉水量对芒果果实影响的综合评价不同土壤灌溉水量对芒果果实生长及不同果实品质指标均有不同程度的影响。从表 2 可以看出，020040060080010001200181522293643505764维生素C含量/（mg/kg）处理后天数/dA处理B处理C处理D处理E处理CK图 8不同土壤灌溉水量对果实维生素 C 含量的影响单从某一指标难以客观判断芒果果实发育期的最佳土壤灌溉水量，因此本研究采用隶属函数值综合评价方